このサイモンのアルゴリズムの説明で「次元」という用語を使用していますか?


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Kaye、Laflamme、Mosca(2007)pg106では、(Simonのアルゴリズムのコンテキストで)次のように記述しています。

...ここでS={0,s}は張る2次元のベクトル空間です。s

「2次元」と呼ばれるこのベクトル空間を見たのはここだけではありません。しかし、確かに、それが1つのベクトルによってのみスパンされるという事実は、それが(定義上)1次元のみであることを意味しますか?s

ここに何か不足していますか、またはこの分野で「ディメンション」という用語の使用が異なりますか?

より多くのコンテキスト

上記のように、コンテキストはサイモンのアルゴリズムです。、オラクルのが存在し、場合に限り、ここで、あり、は加算されます(ビット単位)。アルゴリズムの目的は、を見つけることです。 F (X )= F (Y )X = Y ⊕ S S ∈ { 0 、1 } N ⊕ Z N 2 Sf:{0,1}n→{0,1}nf(x)=f(y)x=y⊕ss∈{0,1}n⊕Z2ns

関連する回路を適用すると、出力はように一様分布になります。上記で引用したステートメントは、とがこの問題の解決策であるため、を見つけるために必要な 線形独立ベクトルだけであるという事実を参照しています。。Z ⋅ S = Z 1 S 1 + Z 2 S 2 ⋯ + Z N S N = 0 0 S N - 1 Z Sz∈{0,1}nz⋅s=z1s1+z2s2⋯+znsn=00sn−1zs

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この用語は、このPDFの 4ページの最後にある同じコンテキストでも使用されています(ウェイバックマシンバージョン)。


1
その文を使用するためのコンテキストを追加できますか?とは何か、0とは何か、実数/複素数のベクトル空間などについて話しているのか。一般的に言えば、状態が存在する空間の次元は、システムがサポートするさまざまなモードの数にすぎないs0
— glS

@glS私の編集を参照してください。
— 量子スパゲティ

2
それでも、その抜粋の元になる完全な文を追加できますか?
— glS

@glS私の編集を参照してください。同じコンテキストで同じことを言っているPDFへのリンクを投稿しました。私が完全な文を追加しなかった理由は、それが何も追加しないからです-それは単に私の質問に関係のない何かを定義するだけです。
— 量子スパゲティ

回答:


2

' '状態をヒルベルト空間のベクトルとして表すために、 ' 0 'ベクトルは実際には非ゼロでなければなりません。したがって、ラベル ' 0 'は、計算基準で(ノルム1の)指定されたベクトルのラベルにすぎません。これは明らかに表記法の乱用ですが、かなり一般的なものです。より一般的な(混乱を少なくする)表記は| 0 ⟩。この表記は、キュービットに関するWikiページでも使用されています。000|0⟩

これを地面から構築する: 2次元ベクトル空間V iがあり、基底要素を指定します| 0 I ⟩と| 1 私⟩これらのベクトル空間インチ 両方のこれらの要素は、我々は、フォームノルム1を持た2 N次元ベクトル空間Vが= ⨂ N iが= 1 V Iを。計算基準を指定できます| B 1 、B 2 ... B nは⟩とB 1、...nVi|0i⟩|1i⟩2nV=⨂i=1nVi|b1b2…bn⟩のために V。内 V関心の二つのベクトルがある: 0 = | 00 ... 0 ⟩と、S = | S 1 、S 2 ... S N ⟩と S 1、... 、sはn個のビット S。ベクトル空間 S = スパン { 0、S } ⊂ Vb1,…,bn∈{0,1}VV0=|00…0⟩s=|s1s2…sn⟩s1,…,snsS=span{0,s}⊂V 二次元です。


0

ベクトル空間の次元は、その基礎を構成するベクトルの数です。
キュービットの場合、[1 0]と[0 1]という2つの基底ベクトルがあります。したがって、ベクトル空間の次元は2です。


1
元の質問を読んだ場合、問題はキュービットではなく、Kaye、Laflamme、およびMoscaが記法を使用している方法にあります。(とはいえ、質問の元のタイトルはおそらく少し混乱しました。)
— Niel de Beaudrap
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